维普资讯 http://www.cqvip.com ２００２年９月 第３期 河北工程技 术高 等专科学校学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＥＢＥＩ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＣＯＬＬＥＧＥ Ｓｅｐ．２００２ ＮＯ．３ 文章编号：１００８—３７８２（２００２）Ｏ３—００１４一Ｏ５ 控制沧州地质灾害发展的对策和措施 李少华，周炳臣 （河北工程技术高等专科学校教务处，河北沧州０６ｌ００１） 摘要：由于严重超采地下水，使沧州大面积地下水日趋枯竭，地下水位大幅度下降，导致了地面下沉、行洪河道标准降低、 地下管道断裂、建筑物下陷倾斜、城区排水不畅、街道被淹等一系列地质灾害的发生。针对这些地质灾害．阐述了应采取的对 策及措施。 关键词：地下水；地质灾害；对策；措施 中图分类号：Ｐ６４２．２６ 文献标识码：Ａ 地质灾害一般是指由地球内力作用引起的地壳变形、位移及地表物质运动所产生的有害过程和现象。根 据活动主体的物质状态，可分为地震、火山、崩塌、滑坡、泥石流、地球有毒气体的释放、地裂缝、构造断裂、地 面塌陷、地面沉降等。据有关资料统计，我国最为普遍的地质灾害是崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降和地裂缝。 全国有４００多个县（市）的１０ ０００多个村镇受崩塌、滑坡、和泥石流的威胁；有２３个省（市、区）存在严重或较 为严重的地面塌陷；有１２个省（市、区）地裂缝危害严重；有１６个省（市、区）的４６个大中城市出现严重的地 面沉降，并已从点状发展到成片区域。每年全国各类地质灾害造成的人员伤亡达数千人，经济损失达百亿元。 本文讨论的沧州区域地质灾害主要是由地面沉降引起的一系列灾害现象。 １ 沧州地质灾害的成因及现状 １．１ 成因 水资源是宝贵的战略性经济资源，是生态环境的制约性因素。沧州地区多年平均水资源量为１２．６４亿 ｍ。，人均水资源量为１９２ ｍ。，是河北省人均值的１／１．６，全国人均值的１／１１，世界人均值的１／４５。由于水资源 的严重匮乏，为保证当前的生活和获得更富足的物质，人们采取了极端的措施，过度超采深层地下水（年均超 采５．５亿ｍ。）使大面积的地下水日趋枯竭，地下水位大幅度下降，地面严重下沉。导致形成以沧州市为中心 的面积达１０ ４１２ ｋｍ 的特大地下复合形漏斗（以埋深一４０ ｍ计），漏斗中心水位埋深达９３．９ ｍ，地面累计 沉降已达２ ０００ ｍｍ。 １．２ 现状 地面沉降引起铁路路基下沉，行洪河道标准降低，地下管道断裂，城区排水不畅，街道被淹，建筑物下陷、 倾斜，测量设施失效，部分机井报废等一系列地质灾害。 ２控制沧州地质灾害发展的对策 ２．１严格控制深层地下水的开采数量 据有关资料分析，深层承压水的自然恢复周期在１ ０００年以上，因此几乎是不可再生的。有关专家和部 门研究认为，沧州市深层地下水合理开采量为每年２．８３亿ｍ。，在这个范围内开采，通过越流和侧向补给，不 会引起地质结构变化而导致灾害性后果。为此，一定要严格控制年开采量不超过２．８３亿ｍ。。 收稿日期：２００２—０２—２０ 作者简介：李少华（１９５４一）．男．河北沧州市人．河北工程技术高等专科学校高级工程师。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期 李少华等：控制沧州地质灾害发展的对策和措施 １５ ２．２ 改用地下水为地表水，缓解地下水开采的压力 由于地表水的严重不足、保证率低，使一些大中型企业如沧州电厂、大化、ＴＤＩ、化工厂、造纸厂等均以地 下水为主要水源，这无疑是“雪上加霜”，加快了地下水位下降的速度。为此，一定要调整用水结构，改用地下 水为地表水（黄河水等），以缓解超采地下水的压力。 ２．３加快跨流域调水的步伐 沧州市缺水已是不争的事实。超采地下水已给沧州市带来了严重的地质灾害。因此，跨流域调水是解决 和缓解沧州市地质灾害的根本措施。“引黄人淀”为缓解水资源紧缺状况已起到不可低估的作用，“王大”引水 工程对进一步缓解水资源紧缺也十分必要。但要从根本上解决沧州水资源的问题，控制地质灾害的发展，只 有跨流域调水，加快南水北调工程的步伐，才是根本措施。 ２．４ 开发咸水资源，减轻地下淡水资源的负担 沧州东部沿海区域有着丰富的地下咸水微咸水资源，利用咸水淡化技术，开发咸水微咸水资源是解决滨 海区域内的工业及生活用水的重要措施。如沧州化工厂黄骅分厂建立了日产１８ ０００ ｍ。的咸水淡化装置。黄 骅市水务局采用反渗透法，研制成功小型咸水淡化装置，可使大于１２ ｇ／Ｉ 的咸水淡化为０．２４ ｇ／Ｉ 的符合饮 用标准（≤０．５ ｇ／Ｉ ）的饮用水。这为解决东部地区黄骅市、黄骅港、中捷农场、南大港农场、海兴、盐山等市、 区、场的淡水资源，减轻地下淡水开采负担，起到了十分重要的作用。 ２．５ 发展节水农业，减少地下水的利用量 农业灌溉是用水大户，沧州农业用水达１２．８亿ｍ。，占用水总量的８１ ９／６。因此，发展节水农业，是节约用 水的关键。根据实际情况，可积极发展节水灌溉工程技术，如喷滴灌、管灌、覆膜灌、秸杆覆盖等；积极推广旱 作栽培，耐旱品种，节水保水剂等非灌工程技术，以减少地下水的利用量。 ２．６调整种植结构，利用咸水微咸水养殖 充分利用咸水微咸水资源和大面积盐碱荒洼地及坑塘，调整农业的种植结构，开展咸水微咸水高效生态 模式养殖是节约淡水资源的重要手段。利用坑塘洼淀和咸水微咸水发展养鱼或种植苇草，既可获取一定的经 济效益，又可节约大量的淡水资源，同时还可美化环境。 ２．７ 充分拦蓄洪沥资源，控制地下水位下降 利用大量的行洪排涝河道、坑塘、洼淀及沟渠，拦蓄洪、沥水资源，回灌补充浅层地下水，再通过浅井回灌 深层地下水，以提高深层地下水位，也是控制地质灾害发展的重要措施之一。 ３控制沧州地质灾害发展的具体措施 上述对策均可减轻地下水的开采，减少深层承压水的利用量，对缓解或控制沧州地质灾害的发展将起到 十分重要的作用。但在水资源严重缺乏、南水北调实现之前，利用洪沥资源则是当前控制沧州地质灾害发展 的当务之急。 ３．１ 修建河道、坑塘、洼淀的联接工程及闸和扬水站 沧州区域内有大小行洪、排沥河道３６条，总长度２ ２６３．５ ｋｍ，有坑塘洼淀５００多个，总面积４３万ｈｍ 。 将这些河道及洼淀通过修建引河、引渠联接起来，形成一个庞大的水系网络（见示意图１）。再在每个支河、引 渠的首部，修建节制闸、拦河闸或扬水站。当上游来洪、沥水时，可先从上游提闸开泵蓄水，在坑塘、洼淀及支 河、引渠蓄满之后，关闭闸门或停泵，逐级向下游顺序蓄水．直至主要行洪、排沥河道的下游人海口处。这样统 一调度，连续蓄水，按平均拦蓄１ ｍ水深，全区５０ ９／５的坑塘、洼淀拦蓄计算，可拦蓄地表水２１．５１亿ｍ。，加之 维普资讯 http://www.cqvip.com １６ 河北工程技术高等专科学校学报 河道蓄水，就可有拦蓄２３亿ｍ。水的能力。这样，多年平均入境和自产水量的６ｏ％或接近２Ｏ年平均入境和 自产水量的全部就可拦蓄在境内。 ～ 为洼淀：（曼）～⑦为坑塘：园为拦河闸、节制闸：ｏ为扬水站 图ｌ河道、引渠、坑塘、洼淀联接示意 ３．２建立灌、蓄、补一体化工程 按华北水电学院的研究成果，以机井合理控制面积为基本单元，四周开挖一定规模的滞蓄沟，田间修建 高２５ ｃｍ的畦埂，建立灌、蓄、补一体化工程，平时可提取地下水灌溉农田，汛期则用作田间拦蓄，由滞蓄沟 滞蓄降雨，机井回灌。可以合理地调控地下水位，充分利用地下水库的调蓄功能，实现最大限度地利用当地降 雨资源。形成点、线、面三位一体的灌、蓄、补一体化模式。 ３．３城市建设蓄、渗、集雨设施 现代化城市的建设，给现代人创造了一个良好的生存环境。但随着城市建设的发展，地面硬化的速度加 快。硬化面积增大，使雨洪下渗的面积减少，城市排水压力增大。为充分利用洪沥资源，在城市建设时要充分 考虑建设蓄、渗雨水的集雨设施，既可缓解城市排水压力，又可增加土壤水和地下水。主要措施有以下几种。 ３．３．１建设下凹式绿地 在居民小区的周围、城市道路两旁建设下凹式绿地、草坪、花坛等。绿地高程低于周围硬化的路面高程， 排雨水口高程低于路面高程而高于绿地高程，且排雨水口放在绿地中。当路面、街道的降雨径流进入绿地后， 首先经绿地入渗土壤中，并逐渐下渗到地下，补充地下水资源。当降雨强度大于人渗速度后，才溢出绿地进入 排雨水口，流入地下集雨设施或排水管道。绿地下凹深度以种植的植物耐涝程度而定。 ３．３．２修建蓄渗槽 在便道边、绿地一侧可修建宽１ ｍ，深２ ｍ的蓄渗槽，槽长可几十米，也可几千米，甚至几十千米。槽两侧 用砖混结构，底面为开敞式土地面，便于雨水下渗，上面为钢筋混凝土预制板，再全封闭水泥罩面，成为水泥 路。侧面与绿地中的排雨水口相联。在蓄渗槽的两端，上层约０．５ ｍ处修建与排水排污管道联接的管道（见 示意图２）。 从绿地中排雨水１：３汇人的降雨径流流人蓄渗槽，当蓄渗槽中水满后可通过上层的管道流人地下排水管 道排走。拦蓄的沥水干旱季节可提水灌溉绿地，也可通过底部渗入地下，补充地下水资源。这样，既可提高城 市防洪、排水标准，减少排水泵站的装机容量，节省能源；又可回补地下水，提高地下水位；还为城市绿化提供 了水源，可谓一举多得。 ３．４ 利用深、浅机井，引水回灌深层地下水 沧州地质灾害的发展，主要是由深层地下水位大幅度下降引起的，因此可利用坑塘、洼淀、河道、沟渠、农 田、地面拦蓄的地表水，渗入地下，来提高地下浅层水位。还可利用全市７．２９万眼浅井和２．１８万跟深井，在 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期 李少华等：控制沧州地质灾害发展的对策和措施 １ ７ 汛期抽取地下易采易补的浅层淡水资源，回灌到深井中，补充深层水的水量，达到控制地下水位下降和地面 的沉降目的。在８Ｏ、９Ｏ年代，大城、雄县、藁城等都有成功的范例。其具体做法为： ①在深井旁１０ ｍ左右打一浅井（浅井深度不能超过浅层淡水层）； ②用导管把深、浅井连接起来，在中间安装离心泵或真空泵； ⑧导管在浅井的一端，放至距井底１～２ ｍ深处；深井一端其导管深度要大于浅井井深４～５ ｍ； ④用离心泵或真空泵在浅井中抽水或抽气，当导管中没空气过水后，停止开泵； 在深、浅井水位差的作用下，浅井水自动流向深井，即开始自流回灌，见示意图３。 ｌ～公路路面高程：２一下凹式绿地高程； ３～排雨水口高程：４一自行车、人行道高程 ａ一蓄渗槽：ｂ一排水管：ｃ一地下排水管道连接管；①～③均为路面排水口 图２公路、下凹式绿地、蓄渗槽断面示意 浅层 图３浅、深井补灌示意 ３．５ 利用深井自身回灌深层地下水 深井自身回灌是在打深井下井管时，在浅层地下水部位改下实管为下滤水管。经坑塘、洼淀拦蓄的洪沥 水，渗入地下浅层后，就会源源不断的经过滤水管自动流入深井，补充深层地下水，提高深层地下水位，也就 控制了地面的沉降。需注意的是，上层的滤水管必须下在浅层淡水层，否则咸水流入深层，会使深层地下水质 污染。 ４ 结语 充分利用坑塘、洼淀、河道、沟渠及地面拦蓄设施，拦蓄当地径流及上游洪沥水，增加土壤水，补充浅层地 下水，再通过浅井和深井，将浅层地下水回灌补充深层地下水，使深层地下水位逐步回升，是控制沧州地质灾 维普资讯 http://www.cqvip.com １８ 河北工程技术高等专科学校学报 ２００２拄 害发展的有效措施。 参 考 文 献 ［】］ 沧州市城市水资源规划领导小组．河北省沧州市南水北调城市水资源规范报告［Ｒ］．２００１． －１２］北京水利学会．北京水利学会专家建议集［Ｍ］．１９９９． ［３］张凤林．科学利用雨洪资源是解决北方地区缺水问题的重要举措［Ｊ］．河北水利水电技术，２００１，（１）；１－３ ［４］李少华等．充分利用咸水微咸水资源发展高效生态模式养殖［Ｊ］，河北水利水电，２００１．（３）；３２—３４． Ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ａｎｄ Ｓｔｅｐｓ ｔｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｉｓａｓｔｅｒｓ ｉｎ Ｃａｎｇｚｈｏｕ ＬＩ Ｓｈａｏ—ｈｕａ，ＺＨＯＵ Ｂｉｎｇ—ｃｈｅｎ （Ｔｅａｃｈｉｎｇ ｏｆｆｉｃｅ，Ｈｅｂｅｉ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｏｌｌｅｇｅ．Ｃａｎｇｚｈｏｕ ０６１００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｉｎｇ ｅｘｐｌｏｉｔｅｄ ｏｖｅｒｍｕｃｈ，ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ ｍｏｓｔ ｐａｒｔｓ ｏｆ Ｃａｎｇｚｈｏｕ ａｒｅ ｄｒｙｉｎｇ ｕｐ，ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｔａｂｌｅ ｇｅｔｓ ｌｏｗｅｒ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ，ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ｉｓ ｓｕｂｓｉｄｉｎｇ．Ｔｈｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｉｓ— ａｓｔｅｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ｄｅｍａｎｄｓ ｆｏｒ ｆｌｏｏｄ——ｆｌｏｗｉｎｇ ｒｉｖｅｒ ｃｈａｎｎｅｌ，ｔｈｅ ｂｒｏｋｅｎ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｐｉｐｅｓ，ｔｈｅ ｄｅ— ｃｌｉｎｅｄ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ，ｔｈｅ ｄｒａｉｎａｇｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｉｎ ｃｉｔｙ ａｒｅａ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｗｉｌｌ ｄｉｓｃｕｓｓ ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ａｎｄ ｓｔｅｐｓ ｔｏ ｄｅａｌ ｗｉｔｈ ｔｈｅｓｅ ｄｉｓａｓｔｅｒｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ；ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｉｓａｓｔｅｒｓ；ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ；ｓｔｅｐｓ （责任编辑：顾鼎仁） （上接第１３页） 参考 文 献 ［１］刘增良．模糊技术与神经网络技术选编（５）［Ｍ］．北京航空航天大学出版社．２００１． ［２］ 李擎．状态识别及无搜索快速推理理论的建立［Ｄ］．北京科技大学学位论文．１９９７． ［３］ 唐 勇．基于模糊神经网络的加热炉温度控制研究［Ｄ］．北京科技大学学位论文．２００１． Ｄｅｓｉｇｎ ｏｎ Ｒｅｈｅａｔｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ Ｓｔａｔｅ Ｒｅｃｏｇｎｉｚｅｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｕｔｏ Ｃｌａｓｓ ａｎｄ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ＴＡＮＧ Ｙｏｎｇ ，ＳＵＮ Ｈｏｎｇ—ｑｕａｎ ，ＬＩＵ Ｘｉ—ｒｏｎｇ ，ＬＩＵ Ｗｅｉ （１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｈｅｂｅｉ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｃａｎｇｚｈｏｕ ０６１００１．Ｃｈｉｎａ ２．Ｃａｎｇｚｈｏｕ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｆｅｔｉｌｉｚｅｒ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃａｎｇｚｈｏｕ ０６１０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｅｗ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｃａｌｌｅｄ ａｕｔｏ ｃｌａｓｓ ａｎｄ ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｏｆ ｒｅｈｅａｔｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ ｓｔａｔｅ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｃｏｇｎｉｚｅｒ ｉｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｃｌａｓｓｉｆｙｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅａｌ ｄａｔａ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｉｓ ｆａｓｔ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｓ ｈｉｇｈ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏ ｃｌａｓｓ；ｓｔａｔｅ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ；ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋｓ （责任编辑：郭书俊）